INTENSIV-News
Sepsis: an arginine deficiency state?
Luiking YC, Poeze M, Dejong CH, et al. Crit Care Med 2004; 32:2135-45
Maastricht University/Hospital, Department of Surgery, Nutrition and Toxicology Research Institute, Maastricht, The Netherlands.
OBJECTIVE:
Sepsis is a major health problem considering its significant morbidity
and mortality rate. The amino acid L-arginine has recently received
substantial attention in relation to human sepsis. However, knowledge of
arginine metabolism during sepsis is limited. Therefore, we reviewed
the current knowledge about arginine metabolism in sepsis.
DATA
SOURCE: This review summarizes the literature on arginine metabolism
both in general and in relation to sepsis. Moreover, arginine-related
therapies are reviewed and discussed, which includes therapies of both
nitric oxide (NO) and arginine administration and therapies directed
toward inhibition of NO.
DATA: In sepsis, protein breakdown is
increased, which is a key process to maintain arginine delivery, because
both endogenous de novo production from citrulline and food intake are
reduced. Arginine catabolism, on the other hand, is markedly increased
by enhanced use of arginine in the arginase and NO pathways. As a
result, lowered plasma arginine levels are usually found. Clinical
symptoms of sepsis that are related to changes in arginine metabolism
are mainly related to hemodynamic alterations and diminished
microcirculation. NO administration and arginine supplementation as a
monotherapy demonstrated beneficial effects, whereas nonselective NO
synthase inhibition seemed not to be beneficial, and selective NO
synthase 2 inhibition was not beneficial overall.
CONCLUSIONS:
Because sepsis has all the characteristics of an arginine-deficiency
state, we hypothesise that arginine supplementation is a logical option
in the treatment of sepsis. This is supported by substantial
experimental and clinical data on NO donors and NO inhibitors. However,
further evidence is required to prove our hypothesis.
Zu den vielen Kontroversen über die Wirksamkeit intensivmedizinischer
Therapien gesellt sich eine weitere hinzu, nämlich die, ob die Zufuhr
der Aminosäure L-Arginin (z.B. als Bestandteil einer "Immunonutrition")
für den Intensivpatienten essentiell oder aber schädlich, gar tödlich
ist. Dieses breite Spektrum an Möglichkeiten ergibt sich aus dem oben
angeführten Review und jüngst publizierten (Ernährungs-)Empfehlungen.
Der klinische Anwender steht diesen einander diametral entgegengesetzten
Meinungen wohl ziemlich hilflos gegenüber.
Vor allem ausgelöst durch die Empfehlungen der Canadian Clinical
Practice Guidelines for Nutrition Support (CCPG) (Heyland et al. J
Parent Enteral Nutr 2003, 27:355), wurde in den letzten beiden Jahren
die Zufuhr einer Arginin-hältigen (enteralen) Immunonutrition bei
septischen Patienten als kontraindiziert, sogar mortalitätserhöhend
angesehen. Die Gruppe um Heyland kam zu dieser Schlussfolgerung, indem
sie aus Metaanalysen und Subanalysen L-Arginin als möglichen negativen
Ernährungszusatz bei septischen Patienten herausfilterte. Dies hat dazu
geführt, dass eine Firma (Nutricia) ein klinisch breit akzeptiertes
Arginin-hältiges Präparat (Stresson®) vom Markt genommen hat, um
rechtlichen Konsequenzen zuvorzukommen und eine weitere Firma (Novartis)
starke Einbußen beim Verkauf ihres Immunonutritionproduktes Impact®
hinnehmen musste. Umso erstaunlicher mag es nun für den
Intensivmediziner erscheinen, dass in dem jüngst erschienenen, oben
angeführten Review die Sepsis nun als ein "Arginin-defizientes"
Zustandsbild definiert wird.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie sich die Datenlage in den zurzeit vorliegenden experimentellen und klinischen Originalstudien präsentiert, ob nun Arginin nützlich oder schädlich ist.
Argininkonzentrationen beim septischen Patienten
Bestimmungen des Argininspiegels im Plasma und Muskelgewebe ergaben, dass es in der Sepsis zu einem Argininmangel kommt. Eigene Ergebnisse zeigten, dass die Argininspiegel septischer Patienten im Plasma um 33% und im Muskelgewebe um 38% unter dem Normalwert liegen. Im Lebergewebe ist kein freies L-Arginin messbar, da die hepatische Arginasekonzentration so hoch ist, dass aufgenommenes L-Arginin sofort metabolisiert wird. Neben der Arginase konkurrieren die 3 Isoenzyme der Nitric-oxide Synthase (NOS) um das Substrat L-Arginin. Diese Isoenzyme sind die konstitutive, die endotheliale, und die induzierbare NOS.
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Tags: intensiv-news sepsis arginin
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